框架桥顶进施工工艺

10.1工程概况

本地道桥位于北京市五环路（京石高速路至京津塘高速公路段），下穿铁路里程为京九线K14+785.3，桥上有四股既有铁路，并在桥体一侧预留两股铁路。

本地道桥的公路方向与铁路方向交角为82o，地道桥跨度为17.5m～17.5m双孔框架，桥内结构高度按7.3m设计，竣工后净高≥5.0m。整个框架长37.494m（不包括悬臂）,宽38.575m。框架顶板顶面至最低钢轨底面距离采用80cm（包括防水层及保护层10cm）。

本地道桥最大顶力为14750t，顶程为46.056m。

场区地震基本裂度为八度，地下水埋深大于20m，地基土不会发生液化现象。标准冻结深度为0.8m。

10.2施工技术方案

本地道桥采用一次顶入法，即在线路一侧设置工作坑，在工作坑底板上预制整体的钢筋混凝土框架箱身，籍事先筑好的后背，用千斤顶顶推箱身前进，随顶随挖去箱内土方，一次将箱身顶入桥位如图10-1所示。其优点是对铁路运输干扰小，顶进时间集中，列车慢行时间短。

后背填土 顶铁 千斤顶 后背梁 箱身

路基边坡 顶进方向 工作坑 导向墩 钢刃脚 图10-1 一次顶入法示意图

为防止铁路线在框架顶进过程中发生横移，在铁路东侧设置13根钻孔桩以防止横移。桩中心距4m，每根长度16m，入土深度10m左右，桩群成一直线，布置在京九线东侧2.5m ,与顶进方向垂直。

为保证既有铁路线的安全，在开挖工作坑前，应对桥体两侧路基做防护，四角均做4个挖孔桩，共16个，桩中心间距2.5m，桩直径1m，桩长度16m，主筋为15Ф12，螺旋式箍筋采用Ф80@300，采用C25砼。

10.3施工技术措施 10.3.1抗移桩施工

(一)机械选择与施工工艺

根据地质情况及灌注桩成孔直径为1.0m，成孔机械选择BRM-4钻机，采用反循环法钻进施工，其施工工艺流程参见“表5 主要分项工程的施工工艺框图”。

(二)技术措施

(1)护筒埋设：护筒采用3mm厚长1m钢护筒，采用上埋式，按给定的桩位平整场地，埋置护筒。

(2)泥浆配制：泥浆采用膨润土泥浆，泥浆相对密度控制在1.1~1.3之间，钻进时经常测定泥浆相对密度，随时调整。

(3)钻机定位：钻机就位后，钻机钻头中心对准桩位，其对准误差在5mm以内。

(4)钻进成孔：钻机开孔时，注入足量的泥浆护壁，钻头轻压慢转。 成孔过程中，根据不同的土质适时调整钻进参数、泥浆稠度，每隔1h测一次泥浆浓度。终孔时用孔规进行检测，并对孔底沉渣、土质进行检验。

(5)清孔方法：采用换浆清孔法。清孔时保持孔内水位高于地下水位2.0m。

(6)钢筋笼安装：钢筋笼一次制作成形，用吊车吊入钻孔。钢筋笼要对准孔位。为保证钢筋笼顶面标高，在护筒顶焊两对吊环，用钢管横穿护筒顶部，固定钢筋笼。

(7)混凝土灌注：混凝土灌注前，测定孔底标高，确定回淤量，如回淤量超过设计要求，要进行第二次清孔。灌注方法为导管法。导管接好后，要保证下管口距孔底0.3m左右。隔水栓采用球胆。混凝土浇筑要连续，首批混凝土保证导管下口埋入孔内混凝土中1~1.5m，正常浇筑时埋入2~6m。控制导管提升速度。混凝土浇筑接近顶部时，随时测量桩顶标高，以免造成混凝土浪费和过多截桩。

需注意抗移桩顶梁要与桩顶一次整体浇筑 10.3.2挖孔桩施工 (1)平整场地，测量定位

清除坡面危石浮土，坡面有裂缝或坍塌迹象者应加设必要的保护，铲除松软土层并夯实，施测墩台十字线，定立桩孔位置，设置护桩并经常检查校核，孔口四周挖排水沟，作好排水系统，及时排除地表水，搭好孔口雨棚，安装提升设备，布置好出碴道路，合理堆放材料和机具，不致增加孔壁压力。

(2)设置井口防护

井口周围用混凝土制成围圈予以围护，其高度应高出地面20～30厘米，防止土、石、杂物滚入孔内伤人。

(3)挖掘

按三班制连续组织作业，木绞车提升，两人一组，一人井下，一人在井口提升。挖掘顺序视土层性质及桩孔布置而定。土层紧密、地下水不大者，一个基础的所有桩孔可同时开挖，便于缩短工期，但渗水量大的一孔应超前开挖、集中抽水，以降低其他孔水位。土层松软、地下水较大者，宜对角开挖，避免孔间间隔层太薄造成坍塌。挖孔过程中，须经常检查桩孔尺寸和平面位置，孔的中线误差不挖孔时由于有水渗入，应及时支护孔壁，防止水在孔壁浸流造成坍孔。渗水应及时抽走排除。

桩孔挖掘及支撑护壁两个工序，必须连续作业，不宜中途停顿，以防坍孔。孔深超过10米后，应经常检查孔内的二氧化碳浓度，如超过0.3，应增设通风设备。

当桩体挖到卵石层时，在桩壁设置水平压浆管向卵石层压注化学的胶体浆液，以防塌方。当挖桩遇有地下水时，应采取措施进行降水。

挖孔工作暂停时，孔口必须加盖。 (4)护壁

护壁采用25号素混凝土，就地浇筑。一般采用200mm~300mm。 (5)排水

除在地表周围挖截水沟外，还应对从孔内排出的水妥善引流远离桩孔。 孔内渗水量不大时，可用铁皮桶盛水，人工提升排走，渗水量大时，可用小水泵排走。

灌注混凝土时，若数孔桩均只有少量渗水，应采取措施同时灌注，以免将水集中一孔增加困难。若多孔渗水量均大，影响灌注质量时，应于一孔集中抽水，降低其他各孔水位，此孔最后用水下灌注混凝土施工。

(6)孔内爆破

孔内爆破采用松动爆破，为确保施工安全，孔内爆破应注意： a.导火线起爆须有工人迅速离孔的设备；导火线应作燃烧速度试验，据以决定导火线所需长度。孔深超过10米时采用电引起爆。

b.必须打眼放炮，严禁裸露药包，，对于软岩石炮眼深度不超过0.8米，对于硬岩石炮眼深度不超过0.5米。炮眼数目、位置和斜插方向，应按岩层断面方向来定，中间一组集中掏心，四周斜插挖边。

c.严格控制药量，以松动为主。一般中间炮眼装硝胺炸药1/2节，边眼装药1/3~1/4节。

d.有水眼孔要用防水炸药，尽量避免瞎炮，如有瞎炮要按安全规程处理。 e.炮眼附近的支撑应加固，以免支撑炸坏引起坍孔。

f.孔内放炮后须迅速排烟。可采用电动鼓风机放入孔底吹风等措施。 (7)终孔检查处理

挖孔达到设计标高后，应进行孔底处理。必须做到平整，无松碴、污泥及沉碴等软层。嵌入岩层深度应符合设计要求。开挖过程中应经常检查了解地质情况，如与设计资料不符，应提出变更设计。

(8)钢筋骨架的制作与安装

根据施工条件及起重设备，挖孔灌注桩钢筋骨架可在孔外预扎后吊入孔内，也可在孔内帮扎，要严格控制同一截面的接头数量和焊接质量。

(9)灌注混凝土

严格控制混凝土的塌落度，由于孔内设置钢筋骨架，宜为7~9厘米。自由高度超过2米时，应设导管，导管应对准中心。开始灌注时，孔底积水不宜超过5厘米。孔内混凝土尽可能一次灌注完毕，若施工接缝不可避免时，应按一般混凝土施工接缝处理，并一律设置上下层的接缝钢筋，按桩截面积的1配筋。

10.3.3工作坑布置 (一)工作坑布置与开挖

工作坑设置在铁路西侧，即预留铁路线一侧，这样可大大缩短顶程。工作坑上部面积为57.52m×60m，挖深约在5m左右。工作坑靠铁路一侧放坡系数采用1:1.5，与铁路线垂直的两侧放坡系数采用1:1。

由于地下水位较深，因此不需考虑工作坑的降水措施。但坑底四周应留有排水沟和集水井位置，以满足施工期间排水的需要。

工作坑的土方开挖采用挖掘机开挖，自卸车运土。 工作坑的布置详见图10-2和图10-3。 10.3.4顶进后背

按照设计要求，采用底宽3m、顶宽6m、长60m 的浆砌片石挡墙作为后背支撑，并在挡墙前按12根/米打入工字钢，同时在挡墙上夯填土并反压填土草袋。后背梁采用1m×2m钢筋混凝土梁。 详见图10-3。

10.3.5滑板与地锚梁制作

(1)滑板采用钢筋混凝土结构，后度为20cm，混凝土强度C20，并设置若干道地锚梁。滑板下面铺20cm厚的碎石或卵石垫层。为确保滑板的整体性，混凝土板和梁实施一次浇筑。为了保证滑板混凝土表面平整度，两侧模板采用20号槽钢支设，混凝土浇筑使用平板振捣器和振梁振捣后，采用模板挂尼龙线控制表面平整度及高程，人工用钢抹压光，确保滑板的平整度和光滑度，减少顶进框架的摩阻力。

(2)为防止顶进过程中出现扎头现象，滑板顶面按3‰~5‰做成头高尾低的坡度。

(3)为防止预制框架与滑板粘结造成启动困难，在滑板顶面设置润滑隔离层。一种作法为：在滑石粉中掺废机油，一般废机油与滑石粉按体积比1:1.5加热调匀成滑石粉浆后浇洒。

(4)为控制预制框架入土前的准确方向，在滑板两侧设置导向墩，导向墩与框架边缘间的空隙为10cm，采用两根1.5m长的P50钢轨，以C20混凝土灌注与墩坑内，外露0.4m。

参见图10-2和图10-3。

工作坑开挖布置平面图（图10-2）

60000 浆砌 片 石 后 背 梁 12000 37494 4460 14239 4000 4000 运 土 车 道 3000 1:1 56779 导向墩 1000

51129 1:1 1000

1:1.5 工作坑开挖布置立面图（图10-3）

原地面 7000 6000 夯填土 后背梁 路基 4000 反压填土草袋 工字钢 12根/米 46.494 既 有 线 路 中 心 线 1400 5000 4000 4000 37.094

2514 3000 1000 17×3000 地锚梁 浆砌片石 200 Φ10@200 Φ10@200 注：

1.本图尺寸以毫米计。

2.后背梁、地锚梁、滑板均采用C20混凝土。 3.为防止顶进过程中出现“扎头”现象，滑板顶面按3‰~5‰做成头高尾低的坡度。

碎石或 卵石垫层 300 地锚梁、滑板配筋图 400

10.3.6框架浇筑

顶进框架的箱身，在工作坑内就地预制。

在工作坑底板润滑隔离层上预制钢筋混凝土框架，首先要做好测量定位工作，应使箱身中心线、工作坑底板中心线和顶进桥位的中心线三者均在一直线上。

双孔箱形框架预制的施工程序为：在灌注好箱身底板钢筋混凝土后经养护后 安中墙、边墙内模 绑扎中墙、边墙及顶板钢筋 安外模

灌中墙、边墙混凝土及顶板混凝土 养护 拆模 安装钢刃脚 作箱身防水层及润滑设施。 (一)模板与支撑架

为保证框架结构的美观和浇筑混凝土时模板的稳定性，本地道桥混凝土施工采用大块钢制模板和钢架支模。

模板与支撑架施工时采用下列方法：

为配合绑扎钢筋的方便和混凝土灌注，立模板的施工顺序，是先支两边墙内模，中墙一侧模板及顶模，然后在灌筑混凝土时，再用插模法边灌筑边插两边墙的外模和中墙另一侧的模板，分层向上灌筑混凝土。

支撑架采用1.5m节间的万能杆件拼装。在一段箱身底板混凝土一次灌筑完成后，在底板上放线定位排设垫木和砂箱后，在其上拼装钢架。砂箱的作用能落低钢架，配合钢架下端设置的走行设备向前移动。为防止钢架侧向受压时产生移动，在下端墙身20cm处，用圆木撑顶紧。钢架拼成后，在其上铺设钢顶模。 (二)钢筋

绑扎钢筋时应注意的事项：

(1)框架墙身部位的水平钢筋宜先间隔绑扎，随混凝土灌筑再逐一绑上，这样便于混凝土的震捣。

(2)钢筋上不应粘有油污及石腊而影响钢筋与混凝土的粘结力。 (3)焊接框架底板钢筋时，应在施焊地点铺设一块约0.5m的石棉板，随焊接位置移动，以免烧坏润滑隔离层。

(三)混凝土的制备及运输

本工程所需混凝土，均采用商品混凝土，在北京市就近采购并由厂家负

2

责运输。应根据每天或每小时要求灌注的混凝土量，提前做好定购和运输的准备工作。要求用混凝土搅拌运输车运送至工地。

(四)混凝土灌筑

商品混凝土运到工地后，采用泵送进行灌筑，底板、顶板用插入式和平板式两种振捣器捣固，墙身采用插入式振捣器。

灌筑框架箱身混凝土按两阶段施工，先灌筑框架底板（包括下梗胁）混凝土，当底板混凝土强度达到设计强度的50%后，再绑扎上部钢筋，灌筑上部的中、边墙和顶部混凝土。在灌筑混凝土时，要注意使其与工作坑基础板有效隔离，防止由于粘结而使顶进起动时发生困难。每阶段施工的混凝土接缝处必须凿毛，清洗干净，先涂纯水泥浆或界面粘结剂在浇筑混凝土。

由于浇筑的混凝土量较大，两阶段施工有困难时，也可分三阶段施工。 (1)灌筑前的准备工作。灌筑前应做好准备工作。首先，要周密安排材料供应、运输道路及脚手、机械设备及水电源、劳动力组织等，并注意气象预报、做好防雨、防风雪等准备。其次，要按要求检查模板和基槽，如有积水、木屑、垃圾等应先清除干净。在灌筑前，模板应堵塞漏洞及孔隙，并浇水润湿，防止漏浆。最后检查钢筋的规格、数量、位置，看是否符合设计图纸的要求，并检查垫块厚度、预埋件及预留孔的位置是否正确。检查结果应作记录。

(2)底板混凝土灌筑。混凝土灌筑要保证底板结构的整体性。灌筑次序由底板两端向中心合缝，分四个茬子同时灌筑，并力求下灰均匀，赶浆对称推进。底板和顶板混凝土必须一次灌筑。由于本地道桥底板厚度较大，可分层灌筑。

(3)边墙、中墙及顶板混凝土灌筑。灌筑必须对称进行，边墙随灌筑随支模，这样便于捣固，两侧边墙灌入混凝土要比模板低5cm。边墙灌筑完成后即可灌筑中墙。框架顶板的灌筑，由边墙向中线合缝。顶板纵向两侧灌筑速度大致相等，以免框架支架出现不均衡负荷，使模板产生横向不均匀沉陷。 (五)船头坡

在预制箱身时在箱底前端作船头坡（如图 所示），以便顶进时将高出箱底的土壤压入箱 底，增强其承载能力，防止扎头。船头坡的制

1:10 箱 身 50cm 作方法：用黄土坯制成船头坡形，铺上油毛毡， 灌注混凝土后即成。

(六)刃脚

刃脚均用10~20 mm厚钢板焊接而成，焊接高度要求不小于8mm，焊接时要防止翘曲。钢刃脚与箱身前端预埋螺栓相联结，要拧紧牢固，并使上、底刃脚保持水平。预埋螺栓时要求位置准确，要求每个螺栓用2个螺帽并加垫圈。

10.3.7铁路线路加固

该框架桥顶进需穿越四股铁路，加固工作比较困难，也是顶进工作成败的一个关键，而且顶进距离达46m，对铁路行车安全更为不利。本工程铁路线路加固采用3-3-3-3吊轨梁方式，与纵横梁形成框架加固体系。

(一)铺设吊轨

按3-3-3-3扣设吊轨，钢轨接头错开1m以上，吊轨采用57kg/m铁轨。为确保铁路行车安全，吊轨两端伸出框架边墙10m，整个吊轨长度达58m，同时加设临时梭头。吊轨轨束的组成按每隔1.5m用ø22U型螺栓和角钢与枕木紧密联结。

凡需加固地段均应先将钢筋混凝土规枕换成木枕，并在轨底增设木或胶垫板，加高线路轨面高度，防止联结零件超出线路轨面和漏电。

(二)铺设横梁

按轨底到框架顶的高度选择工字钢型号，铺设间距一般1.5m左右。横梁长度必须使其一端支承在框架顶上，，另一段支承在牢固的枕木垛上（也可采取加高抗移桩的办法，支承在抗移桩梁顶上），承托住线路，长度不够时采用并列错接，错接的长度不小于1.5m。由于本地道桥穿越四股道，因此按每两股线路为一组，铺设通长横梁，并用ø22U型螺栓及钢板扣，将横梁与吊轨联成整体。为减少顶进箱身的阻力，在每组横梁下铺设用槽钢组成的滑道，具体做法是：在框架顶范围内把要安放横梁位置的道碴扒开，抽出枕木，插入槽内（槽口向上卧放，槽内涂油），然后将工字钢拉入就位，应将槽钢焊接接长，形成整体滑道。槽钢的尺寸应略大于横梁的宽度，以便横梁嵌入槽钢内，顶进框架时直接搭在框架顶板上，槽钢底在顶板上滑行。横梁布置如图10-4所示。

(三)铺设纵梁

U形螺栓 1.5m左右 扣板 U形螺栓 工字钢横梁 木锲 滑道槽钢 高度调整垫木 框架桥顶板 图10-4 横梁铺设

当顶桥与铁路斜交且交角较大时，架空跨度也大，斜交顶进容易产生方向偏差，以至带动线路走动，故宜加设纵梁架空线路路。本顶进桥与铁路交角为82o，角度并不大，但该桥跨度较大，使得架空跨度也大，因此仍然需要铺设纵梁，以保证线路的稳定。即在吊轨加横梁的设施上，再在横梁两端的顶面上各加设一组与线路平行的纵梁，纵梁采用55号工字钢，用U形螺栓及扣板与横梁联成一体如图10-5。纵梁两端一般安放在离箱身掏土两侧各3m处的枕木垛上，不得侵入建筑限界。

图10-5 纵梁铺设

枕木垛 U形螺栓 工字钢横梁 吊轨 1435cm 木枕 扣板 工字钢纵梁 U形螺栓 1 2 3 2 2 4 1—枕木；2—纵梁；3—横梁；4—箱身。 图10-6 纵横梁布置简图 (四)高压旋喷注浆加固路基

高压旋喷注浆用于修建框架桥加固路基。在框架顶进中，软弱基底引起的“扎头”，正面坍塌使线路过度悬空，侧面坍塌引起路基横向开裂和下沉；或者顶进开挖过程中遇到砂卵石，都会引起坍塌。特别是繁忙和提速后的线路要求顶进施工时限速较高，对路基加固提出更高要求。

由于地层条件限制，静态注浆钻孔不易到达预定深度，或不能留住孔眼，或注浆范围难以控制，而倾斜钻孔旋喷加固路基是提高限速条件下顶进和预防砂卵石坍塌的有效安全措施（如图10-7）。开挖工作面前方的土体由于若干固结体存在，固结体周围土体又被挤压密实，土体综合力学指标大大提高，固结体又使滑动面抗滑能力加强，从而增加了土体的稳定性

图10-7(b) 框架顶进中箱体两侧土体的加固

箱体 图10-7(a) 框架顶进中的加固

(五)线路加固主要材料数量

线路加固主要材料数量表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

10.3.8顶进与方向控制 (一)框架顶进前的准备工作 (1)顶进设备的配备

顶进设备包括千斤顶、拉锚、传力柱、高压油泵、空压机，已知框架最大顶力为14750t,拟采用天津威力工程千斤顶有限公司生产的QYS5800型千斤顶。

计算千斤顶的台数：

计算千斤顶的台数是按顶进时油泵及连接油管能够承受的压力值来确定每台千斤顶的实际顶力，然后以此实际顶力再计算千斤顶的最少台数，并配备若干台作为备用。

配备需要的千斤顶台数，一般按箱身起动推力的1.2~1.5倍设置,计算公式如下：N = Pmax/(nT)

式中 Pmax——最大顶力(KN)；

材料名称 57kg/m钢轨 U型螺栓 扣板 角钢 工字钢横梁 工字钢纵梁 ø22U型螺栓 扣板 槽钢 抽换枕木 枕木垛 单位 m 个 个 m m m 个 个 m 根 根 数量 1410 1872 1872 186 1960 175 880 扣纵梁、横梁 880 1960 464 2340 滑道 砼枕换木枕 55号工字钢 吊轨 备注 n——千斤顶效率系数，一般n=0.7； T——千斤顶顶力(KN)。

本地道桥整体最大顶力为147500KN,即Pmax=147500KN。

本工程采用QYS5800型千斤顶，有效顶程为50cm。山东泰州生产的DZB6300-200型高压油泵，其工作压力为63Mpa。

QYS5800型千斤顶活塞面积为1589cm2，工作压力为53Mpa，小于高压油泵工作压力,

故 T = 1589×5300=8421700N≈8421KN 则 N = 147500/(0.7×8421)=25台,

框架需要布设25台。为了保证正常顶进，千斤顶配置需要考虑一定的贮备量，一般为总台数的25%左右，即8台。故本框架桥共需千斤顶32台。 (2)千斤顶的布置

正顶一般为均匀布置；斜顶时，为防止框架产生扭矩形而被顶裂，布置千斤顶前应进行最大扭矩计算，尔后根据计算结果采用不同的布置方案，以达到均匀传递的目的。计算时一般以框架中心为旋转点，计算简图如图10-8所示。

其计算式为：Me = E×L3

L3 E B 图10-8 扭矩形计算简图 x台 y台 E α Me L3 =B×COSα

式中 Me —土体侧压力产生的力矩形(KN.m)； E—框架每侧土压力的合力(KN)；

L3 —E作用线之间的距离； B —框架桥宽(m)；

α—框架中线与铁路中线的交角(度)。 本框架桥千斤顶的布置如图10-9所示。

图10-9 千斤顶布置示意图

L (3)顶进施工主要机具配置

顶进施工主要机具设备表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 名 称 千斤顶 高压油泵 装载机 钻机 自卸汽车 汽 车 汽车吊 平板式振动器 插入式振动器 混凝土输送泵 发电机 变压器 电焊机 对焊机 抽水机 卷扬机 钢筋加工设备 木材加工设备 推土机 挖掘机 其他机械 规格型号 QYS5800 DZB6300-200 ZL40 2.0mBRM-4 EQ3141 8t CKA31E 9t QY-12 12t HZ2-5 HZ6X HBT60 6160A 120KW 320KVA AX500 26KW CTZ-8 6BA-8 JK-1 TY160 162KW EX400 162KW 3 单位 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 套 套 台 台 台 数量 32 4 2 1 16 4 2 4 10 2 2 2 2 1 6 4 1 1 2 2 5 备注 天津产 山东产 挖土、装土 抗移桩钻孔 运土 运料 修筑便道、开挖基坑 修筑便道、开挖基坑 (二)框架试顶与顶进 (1)试顶

试顶工作一般以顶动箱身为止。因此在试顶时要加强箱身中线、水平和纵向位移的观察，同时还要注意观察后背和底板的变化。试顶工作是操纵所有千斤顶一起顶出，顶块触到，当克服箱身的起动阻力，箱身被顶动，压力迅速下降，此时在压力表上读到的最高压力值，经换算后就是该箱身的起动推力。试顶时应做到：

a.在各有关部位及观测点处均应有专人负责，随时注意变化情况； b.开泵后每当油压升高5~10Mpa时须停泵观察，发现异常，及时处理； c.当千斤顶活塞开始伸出，顶柱（顶铁）压紧后立即停顶，经检查各部位情况，无异常现象可再开泵，直至箱身起动。

试顶完后还要进行一次全面检查，如各部位情况均属良好便可进行正式的顶进作业。

(2)顶进过程

在滑板上空顶，当框架前刃脚接触路基边坡时，开始挖土运土，当刃脚前方挖土宽度达到60~70cm（根据千斤顶行程而定）即可开动油泵，使千斤顶推动框架前进，待千斤顶顶完一个行程，即安放一个不同规格的顶铁，等待下次开顶，如此反复直至框架就位。

当箱身在工作坑底板上移动时，顶进程序如下：

当箱身与路基接触后，增加挖运土方工序，其程序如下：

开油泵千

斤顶工作 油泵回 油回镐 接（换）顶铁 开油泵千 斤顶工作 箱身前移 箱身停进 开油泵千 斤顶工作 油泵回 油回镐 接（换）顶铁 开油泵千 斤顶工作 箱身前移 箱身停进 挖土 装土运土(3)顶进施工注意事项 a.在框架混凝土强度达100%时，方可启动框架顶进。 b.顶进过程中服从铁路部门的管理。有专人进行监护。 c.铁路线路的加固与铁路部门的配合已全部完成。

d.顶进测量每镐进行一次，采用高精度经纬仪控制，并绘制高程和中线行进轨迹图。

(三)顶进中的方向控制

框架在工作坑底板上滑动时，方向发生偏差，主要依靠底板上预先设置的方向墩垫撑来纠正。框架入土前要把方向矫正到设计位置，入土后就比较稳定，框架入土后的顶进方向控制可采用以下几种措施：

(1)严格控制挖土，两侧均匀挖土，左右侧切土钢刃脚要保持吃土10cm，正常情况下不允许超挖。

(2)发生偏差，可采用偏顶纠正。要逐渐纠正，不可急于求成，否则会造成忽左忽右。

(3)利用挖土纠偏。多挖土一侧阻力小，少挖土侧阻力大，利用土本身的阻力纠偏。

(4)利用后被顶铁调整。加换后被顶铁时，可根据偏差的大小和方向，将一侧顶铁锲紧，另一侧顶铁锲松或留1~3cm的间隙。开镐后，则锲紧一侧先走，锲松一侧不动。这种方法很有效，但要严格掌握顶进时锲松紧程度，掌握不好容易使箱体由于受力不均而出现裂缝。

(四)顶进中的高程控制

框架进入土体后，重心逐渐前移，鉴于土基承载能力，此时最容易出现“扎头”现象。控制“扎头”除用滑板倒坡外，同时箱体底板设计船头坡，还可通过调整后背千斤顶的位置，利用顶板式底板前端“超挖”或“少挖”土体来控制高程度和偏移。

10.3.9挖土与出土

箱身的顶进速度主要取决与洞内的出土速度。为减少路基挖坡面的高度，保证顶进时的路基稳定，人工挖土可在中部设置挖土平台如图10-10，分上下两层两部开挖。平台前端安装中刃脚，顶进时插入土内切土，平台后部为挖土的工作平台，工作平台宽2m左右，其上铺好脚手板再铺上2mm厚钢板，便于铲土并防止漏土影响下层作业。平台中刃脚应切土顶进，使路基上下两层隔开，不得挖通漏天。平台上不得积存土壤。

平台需承受一定的荷载，可采用型钢支架，固定在箱身的预埋铁件上，由于本桥跨径较大，平台下需设中柱或支架增加平台的刚度。

20cm 50cm 铁路加固横梁 顶板 平台 顶进方向 90cm 图10-10 挖土平台示意图

挖土进尺及坡度应根据土质和线路加固情况确定，不宜超挖。一般情况下每次挖掘进尺约0.5m左右为宜。土质不好时，则应按千斤顶的顶程挖掘，即挖一个顶程的土方，立即顶进箱身，使箱身紧切开挖面。开挖面的坡度一般控制在1:0.8~1:1.2之内。开挖底面应高于箱身底面5~10cm，如土质松软，开挖底面应适当提高。

挖土过程要严格控制刃脚切入土内深度，一般不小于10cm。在松散的或塑性土质中顶进，中刃脚是保证土墙稳定的关键，应保持切入土内。

开挖根据土质软硬及顶进速度用人力或风铲、风镐开挖，用装载机直接装上运输车辆。

开挖时必须做到四不挖土：

(1)列车通过时不挖土，避免列车通过时震动大，造成塌方。挖土人员应离开开挖面1m以外；

(2)机械设备发生故障时不挖土； (3)较长时间不顶进时不挖土； (4)交接班前不挖土。 10.3.10测量观测

测量观测是顶进施工的重要组成部分，它直接关系到框架就位的精度。本桥顶进的测点按图10-11所示布置。每完成一个顶程，就要进行一次水准测量，以便及时掌握框架的坡度变化情况，方向观测以框架桥中线基桩为原

点，用高精度经纬仪拨90直角设置顶进观测站和观测基点，顶进时在观测站内架设经纬仪，进行连续观测，以便及时纠偏。

框架边墙

观察站 后背 水平测点 方向观测点 o

10.3.11顶进施工劳动组织

为不使框架箱身在顶进中途停顿，劳动组织应保证昼夜连续作业。劳动组织情况见下表。

顶进施工劳动组织

序号 工 种 1 2 3 4 5 6 7 8 9 指挥组 技术指导组 操作台 测量观测 挖土运土 机械设备保障 质量安全 物资供应 通讯联络 90o 图10-11 观测点布置示意图

人 数 6 4 60~70 15~20 4 4 4 主要工作内容 全面负责框架顶进的现场组织指挥 各种技术方案的制定和施工中的技术指导 顶进时的机械操作 顶进施工的各项控制测量 按规定挖运土及道路维修工作 设备安装、更换顶铁顶柱、机械维修保养 顶进中各项质量安全检查及警卫值班 顶进中各项物资供应 顶进中各项通讯联络

10.4顶进过程中的线路保养工作

顶进过程中，由于箱身高程的变化，及箱身顶进时带动土体，使线路高程往往逐渐升高或降低或左右股钢轨轨顶的不平，直接影响行车安全，故必

须认真检查，及时调整，其方法如下：

(1)保持线路水平是保养工作的主要项目，为保持水平，在横梁与枕木之间应保留一定的调整余量，常用1~5cm厚木板垫塞。滑道槽干，钢轨底部分用“穿袖”木契打紧，借以调整线路轨顶水平。

(2)当线路方向不良时，可将槽钢下木契打紧后，松开附近几个吊轨螺栓，及方向不良范围内横向支承，用起道机拨道。

(3)要随时上紧松动的吊轨螺栓，加强对线路的观察，发现异常及时整修。

(4)在覆盖土内顶进箱身，其线路高程有变化时，可起道加垫细石碴调整。

10.5恢复线路

箱身顶进就位后，尽快恢复线路，解除慢行。恢复线路应在确保行车安全条件下进行。在拆除加固设施前，应按需要备足道碴，和上碴的工具，安排好抽出横梁的施工作业程序。箱身顶面填土因受轨枕与横梁的影响，难以夯实，多用道碴代替，撤一根横梁或木枕换一根钢筋混凝土轨枕，随即补充道碴捣固。不应同时数根撤换。全部拆除撤换完毕或，按线路维修要求，全面维修达到标准，始可恢复正常运行。

此外，还应将露出地面的抗移桩、挖孔桩以及后背浆砌石、后背梁、枕木剁等拆除，恢复地面原貌。

10.6 U型槽施工

框架顶进完成后，即进行引道U型槽的施工。土方采用挖掘机开挖，自卸汽车运土。

为了提高地基承载力，采用更换地基土，夯实碎石卵石垫层，其厚度为50cm。

混凝土模板均采用大块钢模板。在浇筑时U型槽与主体地道桥间留30mm变形缝，变形缝按照设计为预制好桥体与现浇U型槽相接时粘遇水膨胀止水条，变形缝两侧采取在现浇相接时预埋埋入式橡胶止水带。

混凝土分两次浇筑，第一次浇筑混凝土底板至立墙底部10cm，第二次

浇筑到立墙顶高。

U型槽边墙顶须设栏杆预埋件，栏杆型式按照设计图进行预制。

11 确保顶进桥工程质量的措施

11.1组织措施

(一)设各级专职工程质量检查人员的制度

建立和健全质量管理体系,编制项目质量计划，建立经理部、队二级质量管理体系，充分发挥质量管理小组的职能作用，做到责任到人，定点定人定责，实行施工质量挂牌承包，按照设计和规范要求制定各工艺、各工序质量标准，保证施工有标准，检查有依据，使整个施工过程处于均衡、稳定、连续的受控状态，确保框架桥体一次达优。

成立创优领导小组。经理部、队二级分别成立创优领导小组，经理、队长分别担任二级创优小组组长，经理部总工程师、队技术主管担任副组长，成员由施工、机械、安质、试验、物资等人员组成。积极开展全面质量管理活动，保部优省优，争创国优，明确公司、经理部、队三级领导小组职责。定期和不定期深入现场指导施工，改善施工工艺，及时检查、发现并解决问题。

成立各级专门负责工程质量的部门。经理部设质检部，工程队设质检室及专职质检工程师，工班设质检员，负责施工过程中的质量管理和检查，要根据项目的规模、特点制定相应的创优规划和详细的创优措施并成立相应的创优攻关小组。

加强技术管理，强化工序质量意识。我公司选派有丰富顶进桥施工经验的技术管理人员和施工队伍参加工程建设，为按期完成工程任务提供强有力的技术保证。要求对各施工工序详细技术交底和严格的质量控制，对工序标准的情况做出记录，确保各工序的质量。同时要推广施工新技术，开展技术攻关。

定期进行质量大检查，积极开展创优竞赛活动。创优规划作为党政工团齐抓共管的一个重要环节，为促进创优规划的实施，要与社会主义劳动竞赛活动结合起来，制定具体措施，实行奖优罚劣，加大奖惩力度，重奖重罚，实行质量否决权，促使人人争先进、班班争样板，以点带面，掀起创优施工

高潮。

(二)质量自检制度

各专职质检员在工序完工或隐蔽工程开工时,报请监理工程师检查前,先进行自检。对工程从外部的尺寸和外观，以及内部的强度等各级指标，进行详细的检查评定，并认真做好记录，作为监理工程师检查的参考。

定期进行质量大检查，积极开展创优竞赛活动。创优规划作为党政工团齐抓共管的一个重要环节，为促进创优规划的实施，要与社会主义劳动竞赛活动结合起来，制定具体措施，实行奖优罚劣，加大奖惩力度，重奖重罚，实行质量否决权，促使人人争先进、班班争样板，以点带面，掀起创优施工高潮。

(三)质量事故报告制度

建立完善的质量报告制度。一旦出现质量事故，立即由现场负责人做出现场应急措施后，同时向工程队长报告，迅速做出初步分析与现场控制后，再向项目经理部报告，同时作出详细的情况事故分析汇报，处理措施上报，并有预防同类质量事故再次发生的措施。

(四)接受质量监督承诺

在此承诺，将无条件接受业主和监理工程师的质量监督，凡因质量事故造成的损失，完全由施工单位自己承担。并承诺实行工程质量终身负责制。 11.2技术措施

(一)混凝土灌筑

为保证框架结构的美观和浇筑混凝土时模板的稳定性，本地道桥混凝土施工采用大块钢制模板和钢架支模。

每次浇筑前，模板均应刷脱模剂，变形模板不得使用。混凝土拌制要严格控制用水量、水灰比及水泥用量，按试验配合比投料，外加剂、掺合料按试验用量和先后顺序投料，用量不得超过规范限值。

商品混凝土要先经工地试验人员检查核实配料单是否符合配合比要求，坍落度是否满足要求。泌水、离析、拌和不均、坍落度损失超标准、以及超过允许运输时间的混凝土作废弃处理。

按照灌筑工艺要求进行灌筑。在灌筑过程中，全力组织好混凝土的运输供应，缩短灌筑时间。

商品混凝土运到工地后，采用泵送进行灌筑，底板、顶板用插入式和平板式两种振捣器捣固，墙身采用插入式振捣器。

灌筑框架箱身混凝土按两阶段施工，先灌筑框架底板（包括下梗胁）混凝土，当底板混凝土强度达到设计强度的50%后，再绑扎上部钢筋，灌筑上部的中、边墙和顶部混凝土。在灌筑混凝土时，要注意使其与工作坑基础板有效隔离，防止由于粘结而使顶进起动时发生困难。每阶段施工的混凝土接缝处必须凿毛，清洗干净，先涂纯水泥浆或界面粘结剂在浇筑混凝土。

底板混凝土灌筑，要保证底板结构的整体性。灌筑次序由底板两端向中心合缝，分四个茬子同时灌筑，并力求下灰均匀，赶浆对称推进。底板和顶板混凝土必须一次灌筑。由于本地道桥底板厚度较大，可分层灌筑。

边墙、中墙及顶板混凝土灌筑，必须对称进行，边墙随灌筑随支模，这样便于捣固，两侧边墙灌入混凝土要比模板低5cm。边墙灌筑完成后即可灌筑中墙。框架顶板的灌筑，由边墙向中线合缝。顶板纵向两侧灌筑速度大致相等，以免框架支架出现不均衡负荷，使模板产生横向不均匀沉陷。

(二)混凝土养生

混凝土严格按按规范要求进行养生。

根据施工进度计划，本地道桥的混凝土浇筑应在3~4月份完成，该季节北京地区气温仍然很低，因此需做好混凝土的养护工作。采用蒸汽养护法对该桥混凝土进行养护。

11.3专职质检人员的岗位职责

(1)专职质检人员负责制定本项目的各项质量技术标准。

(2)负责对工程项目进行全面的检查、监督，对于施工质量达不到设计和规范要求的，专职质检人员有权责令项目施工队返工或返修，项目经理应积极支持专职质检人员的工作。对于未尽到责职的专职质检人员，应作相应处罚。

12 确保施工安全及铁路行车安全的措施

12.1既有线施工安全保证措施

施工生产前，要与设备管理单位和行车组织单位分别签订施工安全协议书。安全协议书要明确双方的责任和义务、施工责任地段和期限、安全防范

内容和措施、结合部安全分工、发生责任行车事故的处罚办法、安全监督配合费用等。

在营业线施工时，设备管理部门有权对施工单位的施工安全进行全过程的监督，发现施工安全隐患可责令施工单位立即纠正，危及行车安全时有权责令其停工。

严格执行铁道部现行的TBJ412-87《铁路行车线上施工技术安全规则》，并符合国家和铁道部的有关标准规范以及部颁发各专项施工技术安全规则和路局的有关规定。

凡参加施工的职工必须身体健康，无耳聋、色盲，并经安全考试合格，方准上岗操作。

所有特种作业操作人员必须经地方劳动部门进行培训并经考试合格后方能上岗操作。

在行车线上施工，需在封锁区间或限速运行条件下进行时，应按所在区段铁路局（分局）的规定办理固定封锁区间或限速通过的申请。利用行车间隔时间进行施工时，应与临近车站事先联系取得同意。

安排施工方案必须以保证行车安全为前提，针对工点实际情况制定安全作业措施。施工工地未按规定设置防护，不准开工，并不得擅自变更防护办法。

在行车线上施工的驻站联络员、工地防护员必须经过严格训练和考试合格，方能担任该项工作并认真履行职责。施工工点与相邻车站应有可靠直通电话联系，防护设备应经常检查，保证正常使用。

在工点配备防护人员3人（其中1人守电话，线路两端各1人）。 驻站联络员每次发出预报或变更通知，工地防护员应重复一遍，以确认无误，并在各自的记录本内记载时间、车次、姓名和联络事项备查。

工点负责人如发现施工地点有妨碍行车安全的异常情况时，除采取紧急措施消除行车障碍外，并应立即命令防护员显示停车信号和通知驻站联络员转告车站值班员暂不放行列车。

当发出停工命令时，施工人员应立即撤除妨碍行车的一切障碍物，并迅速到安全地点待避。工点负责人确认安全后，方可通知防护员撤除停车防护。

在区间线路上设置或拆除停车防护信号，应符合《铁路行车线上施工技术安全规则》的有关规定。

施工人员在线上施工必须遵守有关的人身安全规定。

封锁区间施工，如因特殊情况不能按时开通线路或不能按正常速度放行列车时，应提前通知车站值班员，要求延长时间或限速运行。

防护信号按铁道部《铁路行车线上施工技术安全规则》中有关规定使用和设置。

靠近线路堆放材料、机具、应堆码安放稳固，不得侵入建筑限界。 凡有碍行车的施工，必须按有关规定设置防护，其防护距离不得少于400m。

因施工需要必须封锁区间，施工单位应报请上级主管单位批准，对工作量大，临时利用列车间隔时间施工时，应取得车站值班员或行车调度同意。 12.2框架桥施工安全保证措施

框架施工应做好施工前期准备工作，正确选用施工方法，并结合施工具体实际，编制安全技术措施计划，制定操作细则，并向施工人员进行技术交底。

对框架施工中的辅助结构、临时工程如脚手架等，应进行安全检算，考虑采取相应的安全措施。

工地内应设有安全标志，夜间施工作业应有照明设施，并不得擅自拆除。 钢筋、模板安装前，必须搭设脚手架平台、栏杆及上下扶梯；人工搬运和绑扎钢筋时，应互相配合，同步操作。在已安装的钢筋上不得行走，必须架设交通跳板，或搭脚手架。

使用砼振捣器时，必须检查下列内容:振捣器的外壳接地装置及胶皮线情况;电线的端部与振捣器的连接情况;振捣器的搬移地点及在间断工作时电源开关关闭情况。经检查合格的方准使用。

拆除模板之前，必须设立禁区，并按规定程序进行拆模。

起吊设备起吊时，严禁起吊超过规定重量的物件，不得用来运送人员。起重吊装用的钢丝绳，应经常进行检查，发现破损，必须及时更新。

各种施工机械必须制订相应的、详细的操作规程，并严格执行。夜间作业时，应有足够的照明设备。

12.3机械设备使用安全措施

各种机械要有专人负责维修、保养，并经常对机械的关键部位进行检查，预防机械故障及机械伤害的发生；

机械安装时基础必须稳固，吊装机械臂下不得站人，操作时，机械臂拒架空线要符合安全规定；

保种机械设备视其工作性质、性能的不同搭设防尘、防雨、防砸、防噪音工棚等到装置，机械设备附近设标志牌、规则牌；

运输车辆服从指挥，信号要齐全，不得超速，过岔口、遇障碍物时减速鸣笛，制动器齐全，性能好。

起吊设备时，严禁起吊超过规定重量的物件，不得用来运送人员。其中吊装的钢丝绳，定期进行检查，凡发现有扭结、变形、断丝、磨损、腐蚀等现象达到破损限度时，必须及时更新。

顶进设备的安全保护装置必须齐全、完整、灵敏可靠，不得任意调整和拆除。并指定专人定期检查，检查项目必须符合有关规定。

12.4确保铁路行车安全的措施 (一)制度

为保证既然有铁路线的安全，在开挖工作坑前，应对桥体两侧路基做防护，四角均做4个挖孔桩，共16个，桩中心间距2.5m，桩直径1m，桩长度16m，主筋为15Ф12，螺旋式箍筋采用Ф80@300，采用C25砼。

在实施顶进前，要确保线路加固已全部完成。顶进施工前应办理要点慢性计划审批手续，待运输部门批准后方可据以施工。

按批准的要点计划进行施工时，要按规定设防护、未设防护严禁施工。 设置工地与车站之间的联络电话，专人负责联系列车通过情况，及时通知施工现场，并经常向运输部门介绍施工情况。

对既有线路设备进行拆换，加固时，应事先与当地工务部门取得联系，经协商研究同意后，方可进行。

箱身顶入路基后，应24h连续顶进，不得中途停顿，并应配足线路维修养护力量和料具，确保行车安全。

遇有危及行车安全情况时，应尽量在列车通过之前处理。如列车到达前不能完成时，应按“技规”要求派出防护人员设置信号，通知列车停止前

进。

顶进施工完毕后，线路恢复正常后，应会同当地工务部门共同检查线路情况，合格后办理撤消要点计划手续，线路防护工作方告结束。 (二)要求

(1)列车通过前，应对线路进行检查，所有加固部件及料具不得侵入规定限界：

a.U型螺栓头不得高出扣板顶面； b.扣板顶不得高出行车轨面；

c.两行车轨之间的吊轨、U型螺栓和扣板等不得侵占护轮轨轮缘槽位置（深60mm、宽90mm）；

d.横台梁端头的纵向吊梁及U型螺栓和扣板等不得侵入建筑接近限界； e.沿线路的料具等应堆码牢固稳妥，不得侵入建筑接近限界。 (2)吊（扣）轨与行车轨之间不得掉落导电物体，防止导电引起既有线信号异常。所以加固部件不得影响轨道电路。

(3)严格做到“四不挖土”要求。

(4)线路养护人员应明确分工，定范围、定项目、定办法。做到每次过车前都检查一次线路及其加固情况，发现问题及时处理，使轨距、轨平和方向符合规定要求。

12.5专职安检人员的工作职责

(1)专职安检人员负责制定本项目的各项安全制度。

(1)负责对项目的安全生产进行全面的检查、监督，对于施工生产达不到安全目标要求的，专职安检人员有权责令停工整改，项目经理应积极支持专职安检人员的工作。对于未尽到责职的专职安检人员，将作相应处罚。

(2)对铁路的行车安全承担责任。负责检查、指导线路的加固措施及各项安全设施。

17 提高铁路限速的加强措施

长期以来在顶进过程中，一方面要加固线路，一方面限速通过，通常限速在15~25km/h。对于繁忙的铁路，如此限速将大大影响通过能力。造成

较大经济损失。随着列车的提速、准高速和高速，限速也要相应提高，一般应不低于60km/h。而列车提速后，线路的纵向和横向摇晃、弹跳、移动将更难控制，进而影响行车安全。若路基质量较差，还会因支座传递的振动加大，引起路基因开挖而坍塌的危险。

要提高限速必须针对上述问题采取改善措施，主要如下：

(1)改善支承方式。一般轨束梁或工字钢束梁架空线路时，都是支承在枕木剁上。枕木垛易变形，路基在顶进中发生沉陷也威胁枕木垛的稳定。结合本工程的施工技术措施，我们将抗移桩桩身加高，将工字钢横梁支承在抗移动上，使支承点比较稳固。

(2)加强纵梁自身联结。纵梁一般由多片型钢组成，由于工字梁本身无孔，也不宜焊接，通常应隔一定距离用角钢、螺栓、硬土垫将几片梁夹紧，尽量增加整体性。

(3)加强横梁与纵梁的联结。横梁放在纵梁下，虽有U型螺栓联结，还要在纵梁内侧的横梁上用三角铁顶紧，前侧也要用角钢焊在横梁上以固定纵梁。

(4)固定基本轨。为了防止线路横移，在横梁上加角钢，用木撑或鱼尾板顶住轨要。

(5)采用高压旋喷注浆加固路基。

根据以往的施工经验，在采取上述措施后，平均时速达40km/h，列车时速超过45km/h情况下施工，纵横梁挠度均未超过容许限值，线路构造未发现异常。

18纠正框架箱身“扎头”和“抬头”的措施

18.1 纠正箱身“扎头”的措施

(1)适当增加抬头力矩。即增加上刃脚的阻力，使上刃脚和中刃脚多吃土，侧刃脚稍加吃土量，底刃脚前不得超挖，逐步顶进调整。

(2)吃土顶进。挖土时，开挖面基底保持在箱身底面以上8~10cm，利用船头坡将高出部分土壤压入箱底，纠正“扎头”。

(3)调整刃脚角度，边刃脚应增加向里翘的角度，底刃脚应增加向上翘的角度。

(4)如基底土壤松软时，可换铺20~30cm后的卵石、碎石、混凝土块，或混凝土板、灌注速凝混凝土、打入短木桩等方法加固地基，增加承载力，籍以纠正“扎头”。

(5)用增加箱身后端平衡重的方法，改变箱身前端土壤受力状态，达到纠正“扎头”的目的，但应注意增加重量后的逐步卸载问题，否则会出现“抬头”现象。同理也可用于纠正“抬头”现象。

18.1 纠正箱身“抬头”的措施

(1)检查底刃脚安装是否向上翘起过大，侧刃脚是否向里翘起过大，可以适当调整刃脚的角度，来纠正箱身“抬头”现象。

(2)两侧挖土不够宽，易造成箱身“抬头”，故可在两侧适当多挖。 (3)箱身“抬头”量不大，可把开挖面挖到与箱底面平。如“抬头”量较大，则在底刃脚前超挖20~30cm，宽度与箱身相同，同时使上刃脚不吃土，在顶进中逐步调整，在未达到设计高程时，便应酌情停止超挖以免又造成箱身“扎头”。